申请日2018.05.10
公开(公告)日2018.08.10
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种污水渗滤净化处理方法，将经过格栅栏的污水收集到沉淀池中，加入絮凝剂沉淀12‑36h，将污水输送至渗滤装置进行渗滤净化;所述渗滤装置包括一级渗滤池和二级渗滤池，所述沉淀池、一级渗滤池和二级渗滤池为阶梯式设置;污水依次经过沉淀池、一级渗滤池和二级渗滤池最后出水水质满足国家排放标准，本发明有效结合人工湿地、生物处理技术和多层渗滤技术，并对这3种技术进行了有机组合和集成，从而能对污水中的悬浮物、总磷、总氮、氨氮进行有效的去除，能耗低，占地少，运行费用低，管理维护方便，设备造假成本低廉，适用场合和适用地形范围广，具有良好的应用前景。
翻译权利要求书
1.一种污水渗滤净化处理方法，其特征在于：将经过格栅栏的污水收集到沉淀池(1)中，加入絮凝剂沉淀12-36h，将污水输送至二级渗滤装置中，使污水经过渗滤净水层(4)和种植有湿地植物的表土层(5)的渗滤处理，最后从第三出水口(63)排出，完成渗滤净化。
2.根据权利要求1所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述渗滤装置包括一级渗滤池(2)和二级渗滤池(3)，所述沉淀池(1)、一级渗滤池(2)和二级渗滤池(3)为阶梯式设置;在每级渗滤池中设有渗滤净水层(4)和表土层(5)，在表土层(5)的土壤中种植有湿地植物，将沉淀池(1)的污水排放到靠近沉淀池(1)的一级渗滤池(2)中，通过表土层(5)的湿地植物和渗滤净水层(4)进行生物吸收和渗滤净化后，再将污水排放到二级渗滤池(3)中再次进行生物吸收和渗滤净化处理，经过渗滤净化处理的污水由二级渗滤池(3)底部的第三出水口(63)排出，完成渗滤净化。
3.根据权利要求1所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述渗滤净水层(4)由上至下依次分为第一滤料层(41)，第二滤料层(42)和第三滤料层(43);所述第一滤料层(41)为草炭、煤粉和硅铝系多孔材料的混合物;所述第二滤料层(42)为石英砂、煤矸石和炉渣的混合物;所述第三滤料层(43)为海蛎壳和火山岩的混合物。
4.根据权利要求1所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述的絮凝剂为无机絮凝剂或微生物絮凝剂;所述絮凝剂的用量为1-30克/吨污水。
5.根据权利要求1所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述湿地植物为凤眼莲、水鳖、水葱、芦苇、水葵中的一种或一种以上的混合种植。
6.根据权利要求1所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述表土层(5)的厚度为30-60cm;所述表土层(5)由糖厂赤泥、复合有机肥、土壤按30-50：1-5：50-100的重量比混合而成，所述糖厂赤泥和土壤的粒径为1-5mm。
7.根据权利要求2所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述沉淀池(1)的污水从沉淀池(1)下部的第一出水口(61)进入一级渗滤池(2)上方的第一并行管道(71)中，从第一并行管道(71)下端多组出水孔(8)滴入一级渗滤池(2)上表土层(5)的湿地植物，污水通过表土层(5)的湿地植物和渗滤净水层(4)进行生物吸收和渗滤净化后，再从一级渗滤池(2)底部的第二出水口(62)进入二级渗滤池(3)上方的第二并行管道(72)中，从第二并行管道(72)下端多组出水孔(8)滴入二级渗滤池(3)上表土层(5)的湿地植物，污水从二级渗滤池(3)底部的第三出水口(63)排出，即完成渗滤净化处理。
8.根据权利要求3所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述第一滤料层(41)的厚度为30-50cm，第一滤料层(41)由草炭、煤粉和硅铝系多孔材料按3-12：2-5：3-6的重量比混合而成;第一滤料层(41)物料的粒径为50-100μm;
所述第二滤料层(42)的厚度为40-80cm，第二滤料层(42)由石英砂、煤矸石和炉渣按10-20：6-14：8-15的重量比混合而成;第二滤料层(42)物料的粒径为20-45μm;
所述第三滤料层(43)的厚度为20-40cm，第三滤料层(43)由海蛎壳和火山岩按1-5：1的重量比混合而成;第三滤料层(43)物料的粒径为10-20μm。
9.根据权利要求8所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述的第一滤料层(41)，第二滤料层(42)和第三滤料层(43)侧壁均设有翻料口(9)，每隔20-35天打开翻料口(9)对第一滤料层(41)，第二滤料层(42)和第三滤料层(43)定时翻料，提高污水渗滤能力。
10.根据权利要求9所述的污水渗滤净化处理方法，其特征在于：所述的第一滤料层(41)和第二滤料层(42)之间，以及第二滤料层(42)和第三滤料层(43)之间均设有不锈钢铁网(10)，所述不锈钢铁网(10)的网孔直径为0.5-1mm。
说明书
一种污水渗滤净化处理方法
技术领域
本发明涉及环境工程领域，更具体的涉及一种污水渗滤净化处理方法。
背景技术
我国是一个严重缺水的国度，人均水量仅相当于世界人均水量的1/4，淡水资源不足影响到我国许多地区社会和经济的发展。同时，近年来我国水污染形势日趋严重，水质性缺水使得原本短缺的淡水资源雪上结霜，控制水污染排放对缓解我国的水资源短缺问题具有重要的实际价值和战略意义。为此，各地区兴建了污水处理厂用来集中处理市政污水，但是出水后的尾水因污染物浓度达不到地表水排放要求，随意排入河湖等水体仍旧会造成污染。
人工湿地和地下渗滤工艺是污水土地处理主要工艺，近年来工程应用日趋广泛。两者都是利用系统内部基质、微生物和植物体系通过基质截留、物化吸附、微生物降解、植物吸收等机理实现水质净化，具备建造和运行费用低、易于维护等优点。其中人工湿地水力负荷高，但是在低温寒冷季节水生植物枯萎，导致污染物去除率严重降低，水质达标困难;地下渗滤存在水力负荷低，对进水悬浮颗粒物浓度要求严格等局限。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种污水渗滤净化处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的污水渗滤净化处理方法，将经过格栅栏的污水收集到沉淀池中，加入絮凝剂沉淀12-36h，将污水输送至二级渗滤装置中，使污水经过渗滤净水层和种植有湿地植物的表土层的渗滤处理，最后从第三出水口排出，完成渗滤净化。
优选地，所述渗滤装置包括一级渗滤池和二级渗滤池，所述沉淀池、一级渗滤池和二级渗滤池为阶梯式设置;在每级渗滤池中设有渗滤净水层和表土层，在表土层的土壤中种植有湿地植物，将沉淀池的污水排放到靠近沉淀池的一级渗滤池中，通过表土层的湿地植物和渗滤净水层进行生物吸收和渗滤净化后，再将污水排放到二级渗滤池中再次进行生物吸收和渗滤净化处理，经过渗滤净化处理的污水由二级渗滤池底部的第三出水口排出，完成渗滤净化。
优选地，所述渗滤净水层由上至下依次分为第一滤料层，第二滤料层和第三滤料层;所述第一滤料层为草炭、煤粉和硅铝系多孔材料的混合物;所述第二滤料层为石英砂、煤矸石和炉渣的混合物;所述第三滤料层为海蛎壳和火山岩的混合物。
优选地，所述的絮凝剂为无机絮凝剂或微生物絮凝剂;所述絮凝剂的用量为1-30克/吨污水。
优选地，所述湿地植物为凤眼莲、水鳖、水葱、芦苇、水葵中的一种或一种以上的混合种植。
优选地，所述表土层的厚度为30-60cm;表土层由糖厂赤泥、复合有机肥、土壤按30-50：1-5：50-100的重量比混合而成，所述糖厂赤泥和土壤的粒径为1-5mm。
优选地，所述沉淀池的污水从沉淀池下部的第一出水口进入一级渗滤池上方的第一并行管道中，从第一并行管道下端多组出水孔滴入一级渗滤池上表土层的湿地植物，污水通过表土层的湿地植物和渗滤净水层进行生物吸收和渗滤净化后，再从一级渗滤池底部的第二出水口进入二级渗滤池上方的第二并行管道中，从第二并行管道下端多组出水孔滴入二级渗滤池上表土层的湿地植物，污水从二级渗滤池底部的第三出水口排出，即完成渗滤净化处理。
优选地，所述第一滤料层的厚度为30-50cm，第一滤料层由草炭、煤粉和硅铝系多孔材料按3-12：2-5：3-6的重量比混合而成;第一滤料层物料的粒径为50-100μm;
所述第二滤料层的厚度为40-80cm，第二滤料层由石英砂、煤矸石和炉渣按10-20：6-14：8-15的重量比混合而成;第二滤料层物料的粒径为20-45μm;
所述第三滤料层的厚度为20-40cm，第三滤料层由海蛎壳和火山岩按1-5：1的重量比混合而成;第三滤料层物料的粒径为10-20μm。
优选地，所述的第一滤料层，第二滤料层和第三滤料层侧壁均设有翻料口，每隔20-35天打开翻料口对第一滤料层，第二滤料层和第三滤料层定时翻料，提高污水渗滤能力。
优选地，所述的第一滤料层和第二滤料层之间，以及第二滤料层和第三滤料层之间均设有不锈钢铁网，所述不锈钢铁网的网孔直径为0.5-1mm。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明采用无机絮凝剂或微生物絮凝剂对经过格栅栏的污水进行沉淀预处理，微生物絮凝剂具有生物分解性和安全性，高效、无毒、无二次污染，可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，符合绿色无污染的环保宗旨;且经过絮凝沉淀的污水中悬浮物大大减少，避免污水中悬浮物对土壤的堵塞。
2、本发明的表土层种植湿地植物，观赏性高，直接与绿化相结合，可以配合当地的城镇建设和生态建设在一起进行实施;其次，本发明的湿地植物根际区有较丰富的微生物，为污水处系统提供了足够的分解者，有利于降解有机物、对氮化合物进行脱氮、对磷化合物进行转化，而湿地植物的根区为微生物的生存和降解营养物质提供了必要场所和好氧厌氧条件;本发明设置较浅的表土层，可以充分传氧给渗滤层的微生物，与传统的活性污泥处理工艺可以节省基建费用60%以上;并行管道强化了本发明工艺流程的均匀布水作用，有利于减少土壤堵塞和表土层湿地植物的均匀供水。
3、本发明采用干湿交替、间歇投配，使长期运行后形成的土壤表层膜在干燥运行状态时，脱水干化后自然脱落，使土壤通透性、生物活性及滤速得以恢复，实现渗滤系统的自动更新，有效解决了传统类似技术土壤会堵塞的弊病。
4、本发明的渗滤池中设置了3层滤料层，第一滤料层为草炭、煤粉和硅铝系多孔材料的混合物，吸附性强，可以增大微生物的附着面积，经固定化的微生物浓度得到提高，保证了微生物的高浓度与高活性，硅铝系多孔材料的孔径结构有利于提高其传质性能，有利于氧气、营养物质等进入材料内部供微生物分解利用，同时也有利于微生物产生的代谢产物排出材料外部;第二滤料层为石英砂、煤矸石和炉渣的混合物，物料成本低廉，进一步过滤污水中的悬浮物;第三滤料层为海蛎壳和火山岩的混合物，海蛎壳对磷素有较好的吸附潜能，而海蛎壳呈碱性，将其设置在渗滤池最底层，不影响表土层上湿地植物的生长发育。
5、本发明在渗滤池的各滤料层侧壁设置了翻料口，可定时打开翻料口对滤料层的物料翻料，防止其堵塞导致降低水力负荷，同时加大物料间隙，提高间隙中的含氧量，有利于物料中的微生物发展，提高污水处理能力;而滤料层之间的不锈钢铁网可防止不同滤料层之间的物料大规模混料，影响污水渗滤净化效果。
6、本发明将人工湿地系统构建在多级渗滤系统上，从而有机地将生物净化处理和多层渗滤净化处理的技术结合在一起，大大提高了对污水的净化效果。在处理污水的过程中，有效处理污水中的有机物及氮、磷外，还通过物理化学吸附、沉淀等作用，固定了大量植物生长所必需的微量元素，可以促进表土层种植的湿地植物生长良好，而且污水中的有机物在土壤微生物和植物根系的作用下，可被土壤同化，使得土壤有机质含量增加，土壤肥力状况得以改善，延长渗滤系统使用寿命。
7、本发明有效结合人工湿地、生物处理技术和多层渗滤技术，并对这3种技术进行了有机组合和集成，从而能对污水中的悬浮物、总磷、总氮、氨氮等进行有效的去除，水体中总氮去除率为90.11%，水体中溶解态总氮去除率为93.95%，水体中氨氮去除率为88.89%，水体中硝氮去除率为87.77%，水体中总磷去除率为88.75%，水体中溶解态总磷去除率为94.02%，水体中总悬浮物去除率为94.53%，出水水质均满足国家排放标准，经常规液氯消毒后即可用于中水回用;且本发明的污水渗滤净化处理方法能耗低，占地少，运行费用低，管理维护方便，设备造假成本低廉，适用场合和适用地形范围广，特别适合在经济发展相对滞后的地区和零星分布的一些小城镇、住宅小区、别墅区、旅游景点等区域进行污水处理，具有良好的应用前景。
